DE83230C

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Publication number: DE83230C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

in PARIS.in Paris.

Die Erfindung betrifft einen für verschiedenartige Zwecke benutzbaren elektrischen Motor, von welchem nur eine geringe Kraftleistung verlangt wird, wie sie beispielsweise ausreicht, um ein Uhrwerk aufzuziehen. Die Vorrichtung ist auf beiliegender Zeichnung dargestellt. In derselben istThe invention relates to an electric motor which can be used for various purposes, of which only a low power output is required, such as is sufficient, for example, to wind up a clockwork. The device is shown in the accompanying drawing. In is the same

Fig. ι eine Vorderansicht des Motors,Fig. Ι a front view of the engine,

Fig. 2 eine zu Fig. 1 gehörige Oberansicht und ein waagrechter Schnitt nach der Linie X- Y dieser Figur,Fig. 2 is a top view associated with Fig. 1 and a horizontal section along the line X-Y of this figure,

Fig. 3 eine Seitenansicht sowie Schnitt nach der senkrechten Ebene X¹- Y¹ von Fig. 1,3 shows a side view and section along the vertical plane X ¹ - Y ¹ of FIG. 1,

Fig. 4 ein Grundrifs oder ein waagrechter Schnitt nach der Linie X²- Y² von Fig. 3;FIG. 4 shows a plan view or a horizontal section along the line X ² - Y ² of FIG. 3;

Fig. 5 und 6 a bis 6 d sind Einzeldarstellungen des Stromwenderringes.5 and 6 a to 6 d are individual representations of the commutator ring.

■ Wie ersichtlich, bilden den Haupttheil des Motors mehrere Spulen, von denen nach der Zeichnung drei (A B C) vorhanden sind, während die Zahl natürlich je nach der zu . erzielenden Kraftleistung geändert werden kann. Die drei Spulen ABC sind parallel und in gleichem Abstande um eine Achse D angeordnet, welche die Motorwelle ist, und deren Enden in Lagerstücken EE¹ des ferner von den Weicheisenschienen F gebildeten Motorgestells drehbar sind. Mit dem Lagerbügel E sind die das Gestell vervollständigenden Tragtheile für die Bürsten oder Schleiffedern G G¹ in einem Stück ausgeführt. Diese Theile sind zugleich diejenigen, mittelst deren der Motor an dem Apparat festgelegt wird, welchen er betreiben soll. Zu diesem Zwecke sind daran Löcher HH¹ zum Einsetzen von Schrauben vorgesehen (Fig. 2).As can be seen, the main part of the motor is formed by several coils, of which there are three (ABC) according to the drawing, while the number naturally depends on the one to which it is drawn. attaining power output can be changed. The three coils ABC are arranged in parallel and equidistantly around an axis D , which is the motor shaft, and the ends of which are rotatable in bearing pieces EE ¹ of the motor frame also formed by the soft iron rails F. With the bearing bracket E , the supporting parts for the brushes or slide springs GG ¹ , which complete the frame, are made in one piece. These parts are at the same time those by means of which the motor is fixed to the apparatus which it is to operate. For this purpose, holes HH ^{1 are provided} on it for the insertion of screws (Fig. 2).

Jeder Spule ABC ist ein Kern I zugehörig, welcher an jedem Ende in einen übrigens mit dem Kern ein Stück bildenden Polschuh oder Kopf I¹ Γ² endigt. Diese Kerne können mit ihren Polschuhen 7¹ /² in der Weise leicht hergestellt werden, dafs man volle Weicheisenkörper vom äufseren Durchmesser der Polköpfe I¹ P der Spulenlänge entsprechend abdreht. Each coil ABC has a core I associated with it, which ends at each end in a pole piece or head I ¹ Γ ² which is one piece with the core. These nuclei may, with their pole shoes / are readily prepared in the manner ¹ ² 7, that one full soft iron body from outward diameter of the pole pieces I ¹ P abdreht the coil length accordingly.

Nachdem die Kerne mit der Drahtbewickelung versehen sind, wird jeder aus Kern und Spule bestehende Spulenkörper mittelst Schrauben J¹J², die bei den Polköpfen versenkt eingelassen werden, an den zwei Ringen KK¹ befestigt, welche auf der Welle D des Motors festsitzen.After the cores have been wrapped with the wire, each coil former consisting of core and coil is fastened to the two rings KK ¹ , which are fixed on the shaft D of the motor ^{, by means of screws J 1} J ² , which are countersunk at the pole heads.

An der Welle D ist vor dem Ringe K der Stromwenderring L angebracht, bestehend aus zwei isolirenden Scheiben MM¹ (aus Elfenbein, Ebonit u. s. w.) mit einwärts gegen einander vorspringenden Hülsenfiantschen N Nⁱ und aus den zwischen denselben von der Welle isolirt gehaltenen Metallstegen O, welche mittelst Schrauben PP¹ festgelegt sind, die von der einen und anderen Seite durch die Scheiben hindurchgehen.. Somit bilden die Scheiben MM¹ mit den eingefügten, .am Rande freiliegenden Stegen ein Ganzes.On the shaft D , in front of the ring K, the commutator ring L is attached, consisting of two insulating discs MM ¹ (made of ivory, ebonite, etc.) with inwardly protruding sleeves NN ⁱ and of the metal webs O, which are kept insulated from the shaft between them are fixed by means of screws PP ¹ , which go through the washers from one side and the other. Thus, the MM ¹ washers form a whole with the inserted webs that are exposed at the edge.

Die eigenartige und den Motor kennzeichnende Anordnung und Verbindung der Stromwenderabschnitte ist aufser durch ,die Schnittfigur 5 durch vier SchemadarsteUungen Fig. 6a, 6 b, 6c, 6d veranschaulicht, welche vier aufThe peculiar arrangement and connection of the commutator sections that characterize the motor is through, the sectional figure 5 through four SchemadarsteUungen Fig. 6a, 6b, 6c, 6d illustrates which four on

einander folgenden Drehungslagen des Stromwenders entsprechen. Mit £>³ E³ sind die festen Magnetpole bezeichnet.correspond to the following rotation positions of the commutator. The fixed magnetic poles are designated with £> ³ E ^3.

Es ist ersichtlich, dafs auf dem Stromwenderumfange drei längere Stromschlufsabschnitte A² B² C² mit drei kürzeren (halb so langen) Abschnitten abc abwechseln. Erstere sind durch Drähte 9 mit den Elektroinagnetspulen 1, 2, 3 verbunden, deren andere Wicklungsenden 10 sämmtlich bei 11 vereinigt sind, um mittelst der Radial drahte 12 die elektrische Verbindung mit den drei kurzen Abschnitten abc zu erhalten. Die in Fig. 1 bis 5 mit G G¹ bezeichneten, an geeigneten Haltern befestigten Stromschlufsbürsten oder - Federn sind in den Fig. 6 a bis 6 d abweichend bezeichnet, und zwar mit E'²-\- diejenige des positiven Poles und mit D² — diejenige des negativen Poles.It can be seen, that on the Stromwenderumfange three longer Stromschlufsabschnitte A ² B ² C ² with three shorter (half as long) sections alternate abc. The former are connected by wires 9 to the electromagnetic coils 1, 2, 3, the other winding ends 10 of which are all united at 11 in order to obtain the electrical connection to the three short sections abc by means of the radial wires 12. ^{The electric circuit brushes or springs, which are designated GG 1} in FIGS. 1 to 5 and fastened to suitable holders, are designated differently in FIGS. 6 a to 6 d, namely with E ' ² - \ - that of the positive pole and with D ² - that of the negative pole.

In der durch Fig. 6 a veranschaulichten Drehungslage liegt die Bürste E²-\- auf dem Abschnitt Ä² und die Bürste D² — auf dem kurzen Abschnitt b. Der Strom findet daher einen Weg von dem Abschnitt Ä² durch die Spule 1 und unter Ableitung am Abschnitt b zum negativen Pol, so dafs die Erregung des genannten einen Elektromagneten im Sinne der Drehung des Motorankers in Pfeilrichtung wirksam wird. Sobald sich alsdann der Abschnitt C² an Stelle von b der Ableiterbürste D²— darbietet, verläfst nach Fig. 6b der Strom die Spule ι auf dem Wege durch die infolge dessen miteingeschaltete Spule 3, wobei sich die Magnetisirung der letzteren derart entgegengesetzt zu der bei 1 äufsert, dafs, während die Spule ι vom Polstück D³ ferner angezogen wird, die Spule 3 für Drehung in gleichem Sinne von demselben Polstück abgestofsen wird.In the rotational position illustrated by FIG. 6 a, the brush E ² - \ - lies on the section A ² and the brush D ² - on the short section b. The current therefore finds a way from the section A ² through the coil 1 and by being diverted at the section b to the negative pole, so that the excitation of said one electromagnet becomes effective in the sense of the rotation of the motor armature in the direction of the arrow. As soon as the section C ² then presents itself in place of b of the ^{conductor brush D 2} -, according to FIG 1 states that, while the coil ι is also attracted by the pole piece D ³ , the coil 3 is repelled by the same pole piece for rotation in the same sense.

Nach Mafsgabe der Fortdrehung kommt nun der Abschnitt α an Stelle von ^¹ unter die Bürste E'²-\- zu liegen, während die Bürste Z)²— noch an C² anliegt (Fig. 6c). In diesem Falle wird allein die Spule 3 erregt und die Spule 1 ist ausgeschaltet. Da die Erregung in gleichem Sinne wie vorher erfolgt, wird die Spule 3 bei E³ angezogen. Weiterhin, wenn der Motor die Stellung nach Fig. 6 d einnimmt und der grofse Abschnitt B² unter die positive Bürste E² -f- tritt, wird mit der Spule 3 zugleich auch die Spule 2 erregt, letztere mit solcher Polarität, dafs sie, wie anfangs die Spule 1, von dem Magnetpol D³ angezogen, von E^s abgestofsen wird. Der Fortdrehung entspricht eine nächste (nicht mehr besonders dargestellte) Lage, bei welcher mit Abschaltung der Spule 3 aus dem Stromkreise nur die Spule 2 erregt bleibt, weil der Abschnitt c mit der Ableiterbürste D² — in Berührung kommt. Im weiteren Vorgang wird, insofern der Abschnitt ä² unter die Ableitungsbürste Z)²— tritt, die Spule 1 jedoch entgegen gesetzt, wie in der Stellung nach Fig. 6a erregt, um mit Abstofsung vom Polstück D^s die Drehungswirkung zu unterstützen, die von der noch zeitweilig — positiv —_: eingeschalteten Spule 2 vermöge Abstofsung¹ von E² ausgeübt wird. In dieser Weise wird die Drehung dauernd aufrecht erhalten.According to the measure of the further rotation, the section α now comes to lie under the brush E ' ² - \ - in place of ^ ¹ , while the brush Z) ² - is still in ^{contact with C 2} (Fig. 6c). In this case only the coil 3 is excited and the coil 1 is switched off. Since the excitation takes place in the same way as before, the coil ^{3 is} attracted at E 3. Further, when the motor assumes the position according to Fig. 6 d and The great portion B ² under the positive brush E occurs ² -f-, is simultaneously energized with the spool 3 and the spool 2, the latter with a polarity such, that they, how initially the coil 1, ^{attracted by the magnetic pole D 3} , is repelled by E ^s. The continuation of the rotation corresponds to a next (not specifically shown) position in which, when the coil 3 is disconnected from the circuit, only the coil 2 remains energized because the section c comes into contact with the conductor brush D ^2. In the further process, inasmuch as the portion ä ² under the derivative brush Z) ² - occurs, the coil 1 but oppositely, as energized in the position of Figure 6a, to assist the rotation effect of repulsion from the pole piece D ^s, of. which is still temporarily - positively - _: switched on coil 2 by virtue of repulsion ¹ from E ² . In this way the rotation is continuously maintained.

Bei solcher Wirkungsweise ergiebt sich, dafs, wenn eine Bürste auf einem längeren Abschnitt und die, andere auf einem kürzeren Stromwenderabschnitt (wie in Fig. 6a und 6c) aufliegt, nur eine einzige Spule wirksam erregt wird, während in den Zwischenlagen, wo die Bürsten beide auf langen Abschnitten schleifen, zwei Spulen in Hintereinanderschaltung wirksam sind.With such a mode of operation it is found that if a brush is on a longer section and the other rests on a shorter commutator section (as in Fig. 6a and 6c), only a single coil is effectively energized while in the liners where the Brushes both grind on long sections, two coils in series effective are.

Mit dieser Ankerschaltung erhält man trotz Anwendung von nur drei Ankerspulen einen beschleunigten Drehungsantrieb des Motors mit dem Vortheil, dafs derselbe zuverlässig aus jeder Stillstandslage angeht. Bei kleinen Elektromotoren gewöhnlicher Stromwenderanordnung kann es nämlich vorkommen, dafs eine der nur geringe Berührflächen darbietenden Bürsten in der Stillstandslage gerade an einem Isolirsteg zwischen Stromschlufsabschnitten aufliegt und dadurch das Angehen des Motors ohne Nachhülfe von Hand unmöglich macht, weil der Stromkreis nicht gehörig geschlossen bleibt. Eine solche Todtpunktlage des Motors ist bei der neuen Motoranordnung ausgeschlossen, und bei Einschaltung des Betriebsstromes geht der Motor sofort mit Leichtigkeit an. Die Geschwindigkeit bezw. Leistung soll durch die wirksamere Ausnutzung der Elektromagnetspulen derart erhöht werden, dafs sehr kleine Elektromotoren dieser Art von der halben Gröfse des gezeichneten mit 8000 bis 9000 Umdrehungen pro Minute umlaufen.With this armature circuit, one gets one despite the use of only three armature coils accelerated rotational drive of the motor with the advantage that it is reliable every standstill is concerned. In the case of small electric motors, the usual commutator arrangement it can happen that one of the brushes which has only slight contact surfaces in the standstill position just rests on an insulating web between electrical circuit sections and thereby makes starting the engine by hand impossible without further assistance, because the circuit does not remain properly closed. Such a dead center position of the engine is excluded with the new motor arrangement, and when the operating current is switched on, the motor starts immediately with ease at. The speed respectively. Performance is said to be through the more effective use of the electromagnetic coils can be increased so that very small electric motors of this type from half the size of the one drawn with 8000 to 9000 revolutions per minute.

Bezüglich der constructiven, namentlich aus Fig. 3 ersichtlichen Ausführung des Stromwenders wird noch bemerkt, dafs die Schrauben P an der Scheibe M zugleich als Klemmen benutzt werden, bei denen die Verbindungsdrähte für die kürzeren und längeren, selbstverständlich von einander isolirten Stromschlufsabschnitte anschliefsen.With regard to the constructive design of the commutator, which can be seen in Fig. 3, it is also noted that the screws P on the disk M are also used as clamps to which the connecting wires for the shorter and longer, of course, mutually insulated electrical circuit sections connect.

Der in vorbeschriebener Art ausgeführte Stromwenderring L läfst sich auf der Welle D mittelst einer auf dem Gewindetheil D¹ verstellbaren Schraubenmutter R festlegen, indem man ihn gegen den Anschlag- oder Bundring Q, der fest an der Welle D sitzt, anprefst. The commutator ring L, executed in the manner described above, can be fixed on the shaft D by means of a screw nut R adjustable on the threaded part D ¹ by pressing it against the stop ring or collar Q, which is firmly seated on the shaft D.

Jenseits des Gewindetheils JD¹ ist an dem Wellenende Schneckengewinde S vorgesehen; mittelst dieser Schnecke wird der Eingriff mit dem Rade bewerkstelligt, durch welches der Antrieb auf die in Bewegung zu setzende Vorrichtung übertragen wird.Beyond the thread part JD ¹ , worm thread S is provided on the shaft end; by means of this worm the engagement with the wheel is accomplished, through which the drive is transmitted to the device to be set in motion.

Claims

Patent claim:

Electric, small motor starting in any position, characterized by the power supply circuit for the three armature coils interacting with a two-pole magnetic field by means of a commutator formed from six alternately long and short sections (A ² B ² C ² or abc) in such a way that one The end of each coil winding is connected with a long section (A ² B ² C ² J and the other ends are brought together with the short, exactly half as long intermediate sections (abc) , whereby the current alternates between one coil and then this by means of two opposing grinding brushes and a second, then the second alone, further the second and at the same time the following, and immediately supplied, so that dead-point situations are impossible.

For this purpose ι sheet of drawings.